Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat bedoelen natuurkundigen met vacuüm?

Natuurkundigen gebruiken de term "vacuüm" op een zeer specifieke manier, die verschilt van hoe we deze in de dagelijkse taal gebruiken. Hier is een uitsplitsing:

dagelijks vacuüm: In de dagelijkse taal verwijst een vacuüm naar een lege ruimte, zonder alles. Dit is het soort vacuüm waar we aan denken als we het hebben over een stofzuiger, die lucht en stof opzuigt.

Fysica -vacuüm: In de natuurkunde is een vacuüm niet helemaal leeg. Het is de toestand van de laagst mogelijke energie voor een bepaald systeem. Dit betekent:

* Geen deeltjes: Het is verstoken van materie -deeltjes zoals atomen en moleculen.

* nul druk: Er is geen druk vanwege de afwezigheid van deeltjes.

* geen geluid: Geluidsgolven kunnen niet door een vacuüm reizen omdat ze een medium nodig hebben om zich te verspreiden.

* Niet echt leeg: Zelfs in een "perfect" vacuüm zijn er nog steeds schommelingen in de kwantumvelden, die leiden tot de spontane creatie en vernietiging van virtuele deeltjes. Dit komt door het onzekerheidsprincipe, dat deze tijdelijke schommelingen in de vacuümergie mogelijk maakt.

Soorten vacuums:

* klassiek vacuüm: Het ideale vacuüm dat wordt gebruikt in de klassieke fysica, waar geen deeltjes of velden zijn.

* Quantum -vacuüm: Het vacuüm beschreven door de kwantummechanica, waarbij schommelingen in kwantumvelden aanwezig zijn.

* Perfect vacuüm: Een theoretisch vacuüm zonder deeltjes of velden, die in werkelijkheid onmogelijk te bereiken is.

Belang van vacuüm in de natuurkunde:

* Inzicht in fundamentele krachten: Het bestuderen van de eigenschappen van het vacuüm helpt ons de aard van fundamentele krachten zoals zwaartekracht en de Electroweak Force te begrijpen.

* onderzoek van deeltjesfysica: Experimenten zoals de grote Hadron Collider gebruiken vacuümkamers om deeltjes en hun interacties te bestuderen.

* technologische toepassingen: Vacuümtechnologie is essentieel in veel toepassingen, waaronder elektronica, ruimte -exploratie en medische hulpmiddelen.

Samenvattend, Natuurkundigen gebruiken "vacuüm" om een ​​toestand van de laagste energie te beschrijven, die niet volledig leeg is maar nog steeds verstoken van gewone materie -deeltjes. Het is een concept dat fundamenteel is voor ons begrip van het universum op de kleinste schalen.